1.3.Динамический анализ пневмопривода нагруженного постоянными силами.

1.3.1. Анализ циклограммы типового пневмопривода

Типовой пневмопривод двустороннего действия и его циклограммы показаны на рис.1. После срабатывания пневмораспределителя 4 воздух из магистрали подается по трубопроводу в полость рабочего цилиндра 5. Движение сжатого воздуха начинается тотчас же после момента начала открывания отверстия в распределителе. Некоторый период времени оба процесса (открывание отверстия распределителя и распространения волны давления сжатого воздуха до рабочего цилиндра) происходят одновременно и заканчиваются в разные моменты времени. Для упрощения задачи предположим, что волна давления возникает после полного открытия отверстия распределителя. При таком допущении не вносится большая погрешность, так как время открытия распределителя у большинства пневмоприводов невелико по сравнения с временем всего рабочего цикла. Вместе с тем указанное допущение позволяет отдельно определять интервалы времени этих процессов:

t₀- время открытия распределителя;

t_q-время распространения волны давления от распределителя до цилиндра [4].

Давление в рабочей полости пневмоцилиндра начинает увеличиваться после открытия пневмораспределителя и этот процесс продолжается до начала движения поршня. Назовем это время временем заполнения рабочей полости и обозначим t_q. В этот же период времени давление во второй (штоковой) полости уменьшается. Сумму перечисленных временных интервалов, назовем временем подготовительного периода t_п. По определению (1.16)

В период движения поршня ( интервал времени по циклограмме t₁) давление может монотонно увеличиваться или колебаться в зависимости от соотношения конструктивных параметров устройства. После того, как поршень закончит рабочий ход L, давление в полости, соединенной с магистралью, увеличивается до значения, требуемого технологическим процессом. Во второй полости давление уменьшается до атмосферного. Моменты окончания этих процессов в общем случае не совпадают. После выполнения заданной технологической операции управляющее устройство(пневмораспределитель) снова переключается. Тогда в той же последовательности начинается обратный ход поршня в течение времени t₃. Функции полостей пневмоцилиндра меняются.

Рабочей полостью назовем полость, соединенную в данный момент с магистралью, причем в этой полости давление сжатого воздуха является движущей силой.

Выхлопной полостью назовем полость, соединенную с атмосферной, причем давление воздуха в этой полости оказывает противодействие перемещению поршня.

Одна и та же полость привода в различные моменты времени может быть то рабочей, то выхлопной, например, при прямом и обратном ходах.

Рабочим циклом привода назовем такой период его работы, после которого все элементы привода возвращаются в исходное положение. Время рабочего цикла Т_р.ц. привода состоит из суммы интервалов времени прямого t₁ и обратного t₃ ходов.

Каждый из этих интервалов разделяется на следующие три интервала:

t_п- время подготовительного периода – от начала переключения распределителя до начала движения поршня;

t₁- время движения поршня, в течение которого поршень пройдет весь заданный рабочий ход L.

Назовем временем срабатывания привода время перемещения поршня только в одном направлении.

В тех случаях, когда привод состоит из нескольких исполнительных устройств, его циклограмму строят в заданной последовательности их действия, а время работы привода находят после определения времени рабочего цикла каждого исполнительного устройства в отдельности.